超高层弧形板边施工控制技术

顾海然 张禹 郭赟杰 兰毛古 郑康洋

【摘要】北京丽泽SOHO项目由两个反对称流线型塔楼分两侧如DNA双螺旋结构盘旋而上，并在之间用三道跨度为9m～38m弧形钢连桥连接，共同形成“筒体-单侧弧形框架的两个单塔与椭圆形腰桁架”的结构体系。为达到造型要求，楼层板边均由不同半径的圆弧段和少量直线段组成，每层板边线均不相同。本文对超高层异形板边的施工控制作了详细介绍，可供类似建筑工程施工参考。

【关键词】超高层建筑；弧形；压型钢板；角钢；测量

【中图分类号】TV391

【文献标识码】A

【文章编号】1671-3362（2018）10-0056-03

1. 工程概况

北京丽泽SOHO项目钢结构造型复杂，外立面均为变曲率曲面，楼层板边轮廓线由多段不同圆心、不同半径的圆弧和少量直线段组成，且地上结构45层，各层结构均有不同程度的变化（外轮廓先往外扩张然后回收），与传统建筑结构相比轴线关系复杂。复杂的板边轮廓变化也给压型钢板的铺设及测量放线带来极大的挑战和工作量。

2.技术难点

2.1建筑定位图中圆弧段按照圆心和半径标注，很多段圆弧半径较大，圆心甚至在场地以外，不具备直接测量施工的条件。

2.2由于塔楼施工采用核心筒爬模施工工艺，水平结构未随墙体施工，给测量放线工作带来较大困难。

2.3本工程为超高层施工，轴线控制网的竖向传递在超过100米后会出现误差，如何减少和控制控制网偏差也是施工测量的关键。

2.4由于工程为钢结构压型钢板组合楼板，钢结构施工期间完全由全站仪进行定位测量，如何保证钢结构施工测量精度也是控制板边线的一个重要方面。

2.5由于本工程板边为不规则曲线，其施工精度直接影响装修和幕墙施工，影响外观线条要求。因此，板边线的控制将作为项目测量和施工控制的重点工作。因此板边控制定位需与幕墙深化设计结合，在保证幕墙施工效果的前提条件下实现板边控制。

3.控制思路

3.1以多段折线代替板边弧线，主要通过压型钢板及支撑角钢的尺寸加以控制。

3.2根据板边弧度合理设置支撑角钢的间距，将间距控制在720mm～1500mm之间。

3.3支撑角钢设置应充分考虑对幕墙埋件及龙骨的影响，通过BIM技术进行深化设计并合理布置角钢。

3.4根据建筑板边线进行压型钢板的排板深化，工厂加工不同长度的压型钢板，分部位标注编号，打捆进场安装。

3.5现场施工时，使用高精度全站仪以及测量机器人技术进行板边的精度控制。

4.技术准备

4.1压型钢板排板深化

4.1.1将板边线按照压型钢板宽度720mm划分单元；

4.1.2将板边控制线的定位点转换为与钢梁中心线的距离关系，绘制定位控制图；

4.1.3根据定位图绘制挑板压型钢板排版图，明确起铺点位置和铺设方向。

4.1.4工厂加工不同长度的压型钢板，分部位标注编号，打包进场安装。

4.2角钢支撑图纸深化

4.2.1根据板边弧度的大小合理设置支撑角钢，外伸角钢外端点即为板边轮廓点，也作为包边板铺板安装的基准点，包边板与外端点对齐设置；

4.2.2深化图纸中已注明每根角钢的长度以及到钢梁边缘的距离，现场施工时根据图纸进行角钢支撑的下料切割，并使用油漆笔标明编号。

4.3外侧板边角钢深化

4.3.1外侧板边间隔1.2m或0.9m设置角钢支撑，包边处沿板边线设置通长角钢。

4.3.2外侧板边线由多段不同半径、不同弧长的弧线组成，半径在15～50m之间，通过变弧线为多段折线、以弦代弧的方式保证弧度。经过计算，1.2m和0.9m弦长不同半径下的板边偏差统计如表1。

经过计算，不同半径的弧线设计偏差为3.6mm～7.2mm，且均为负偏差。设计弦长允许总偏差为15mm，需确保施工误差满足上表要求。以9层为例，各种弦长的位置见图7。

4.3.3在板边角钢深化过程中，会与幕墙、精装模型进行碰撞试验，避免角钢与其他专业发生冲突。

4.4内侧板边（中庭）角钢深化

根据内侧板边弧度的不同，内侧板边分為两个区域：区域一和区域二。

4.4.1区域一：板边线为直线段，此部分角钢设置如下图，此部分角钢设置原则为：满足悬挑板荷载条件，且角钢的设置避开内幕墙龙骨和埋件，角钢约1.2m设置一道。

4.4.2区域二：板边线为弧线，且弧度较大，此部分内幕墙精度要求非常高，在深化时避开幕墙龙骨和埋件，角钢每720mm设置一道。

4.5压型钢板图纸深化

本工程的板边线按照建筑图中的结构板边定位线进行控制。板边定位图中板边线由8段直线段和弧线段。施工前将根据结构板边线定位图和压型钢板分隔情况绘制压型钢板板边控制线定位图。

在压型钢板厂家深化排板时，将板边控制要求放入，同时采用以钢梁中心线为定位依据进行钢板铺设，此法可以将弧线的要求直接落实到压型钢板的加工中。按照压型钢板宽度进行排板，以压型钢板宽度为线段长度，将板边弧线变为折线。排板要求以板边控制线为基准，不得超过板边控制线。对于局部弧度较大的部位，可将压型钢板板边做成折线，以保证控制线的要求。按照审批通过的排板图进行压型钢板的加工，并按照编号和排板图进行现场安装。

压型钢板铺设完成后，用钢尺及全站仪对板边控制点进行复核，控制点必须确保每一周跨至少复核一个点以上。

压型钢板铺设完成后，采用AutoCAD建立电子数字图形，依照施工设计图纸按1：1的比例，将设计图形展绘在绘图软件。测量放样数据模型绘制完成后，利用AutoCAD的命令查询出放样部位的坐标数据，采用计算机自动查询的方法来获取需要的测量放样数据，不但计算方便，而且精度高。对于复核偏差超出允许范围的部分，需建立BIM模型与原设计模型进行分析对比。

5.结束语

鉴于本工程板边布置的特殊性（呈弧形），板边线距离钢梁的距离均不一致，为减少现场施工的工作量，提高施工精度，提出上述技术措施。现场实践证明，文章中所提到的弧形板边线施工控制技术可操作性好、简单、效率高，能够保证板边的安装精度，可供同类工程施工参考。

参考文献

[1]《工程测量规范》（GB50026-2007）.北京：中国计划出版社，2008

[2]朱进勇，宋向山，孙宏伟，史壮志.弧形平立面超高层结构板边的测量控制技术.建筑技术，2014，45（12）：1080-1082

（作者单位：中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程公司）